Cosa fanno gli optoaccoppiatori

Un optoaccoppiatore — anche chiamato optoisolatore, fotocoppia o photoMOS — è un componente di un circuito elettrico che trasferisce elettricità tra due altre parti senza permettere loro di fare una connessione diretta. Mentre gli optoaccoppiatori offrono isolamento elemento simile a un componente relè, sono spesso una scelta migliore per i progettisti di circuiti, in quanto sono più piccoli e si adattano facilmente ai sistemi microelettronici usati nell'elettronica.

Funzionamento

Un optoaccoppiatore è essenzialmente un trasmettitore ottico e un ricevitore ottico collegati da una barriera non conduttiva. Usa un fascio di luce per trasferire energia da un elemento di circuito a un altro, e può gestire tensioni in ingresso fino a 7500V. La barriera che separa i due lati dell'optoaccoppiatore è fatta di vetro trasparente o polimero plastico che non conduce elettricità ma conduce luce. Il dispositivo fisico vero e proprio è solitamente racchiuso in un involucro scuro non conduttivo. È collegato al circuito elettrico attraverso piccoli contatti metallici e ha fori su entrambe le estremità del piccolo cabinet per il passaggio dei collegamenti dei fili.

Caratteristiche

La caratteristica più importante di un optoaccoppiatore è la sua efficienza di trasferimento elettrico. L'efficienza si misura attraverso il rapporto di trasferimento corrente (CTR), che è la relazione tra la variazione di corrente sul lato di uscita della barriera e la variazione di corrente sul lato di ingresso. La maggior parte degli optoaccoppiatori lavora a un CTR tra 10 e 50 percento.

Significato

Gli optoaccoppiatori sono più spesso usati per separare due elementi di circuito che operano a tensioni estremamente diverse. Questo previene danni alla parte che lavora a tensione inferiore. Lavorano anche per tenere i due elementi al riparo da tensioni inverse o picchi di potenza. Per questo tratto, sono meglio utilizzati in associazione con interruttori on/off e trasferimento di dati digitali. Si trovano comunemente tra un trasmettitore e un ricevitore in un circuito elettrico.

Considerazioni

Gli optoaccoppiatori sono spesso costruiti con diodi a emissione di luce (LED) come parte del lato trasmettitore ottico. Un LED produce luce quando vi si applica tensione, rendendolo una sorgente luminosa perfetta per un optoaccoppiatore. Lampade a incandescenza sono talvolta usate negli optoaccoppiatori, tuttavia non sono efficienti come i LED, in quanto distorcono i segnali in ingresso e non durano molto.

Benefici

Gli optoaccoppiatori svolgono ruoli integrali in molti oggetti domestici comuni, come telefoni, cellulari, circuiti computer, modem internet e persino l'intero circuito elettrico di casa. Sono diventati essenziali anche per i televisori moderni man mano che la tecnologia e la complessità dei componenti digitali è cresciuta. Sono usati estensivamente per separare le parti del circuito che gestiscono il ricevitore via cavo, le prestazioni dello schermo e le impostazioni dello schermo.